高一化学开发利用金属矿物和海水资源1

第四章化学与可持续发展第1页第一节开发利用金属矿物和海水资源第2页

一、金属矿物开发和利用请同学们列举出常见金属名称？越多越好！第3页金属活动性次序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性由强逐步减弱你能否给金属冶炼下一个定义？第4页金属元素种类多，分布广，活动性差异大，在自然界存在形式各异，少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂等），多数金属以化合态存在。人们在生活和生产中使用金属材料多是合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼过程就是金属冶炼过程。第5页金属冶炼原理是什么？金属冶炼步骤：矿石富集、冶炼、精炼金属冶炼有哪些方法？你们以为金属活动次序与金属冶炼方法有没有联络呢？假如有，有什么规律吗？第6页冶炼金属方法

要根据金属的活动性顺序不同，采取不同的冶炼方法1、热分解法（适合一些不活泼金属）2HgO===2Hg+O2↑加热2Ag2O===4Ag+O2↑加热第7页2、电解法（适合一些非常活泼金属）MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑电解第8页3、热还原法（适合大部分金属）CuO+H2===Cu+H2O高温Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2↑高温第9页小结：（1）热分解法和电解法适合用于金属活动次序中氢以后金属冶炼或精炼。（2）热还原法适合用于金属活动次序中部金属冶炼（3）电解熔盐或氧化物法选取于钾、钠、钙、铝等活泼金属冶炼。KCaNaMgAl

ZnFeSnPb(H)Cu

HgAg

PtAu

电解法热还原法热分解法物理提取法第10页铝热反应注意观察现象第11页反应现象：猛烈反应，发出强光，纸漏斗被烧穿，沙子上落有黑色铁珠。Fe2O3+2Al===2Fe+Al2O3高温其它铝热反应

3MnO2+4Al===3Mn+2Al2O3高温Cr2O3+2Al===2Cr+Al2O3高温3Co3O4+8Al===9Co+4Al2O3高温第12页铝热反应应用

铝热反应原理能够应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也惯用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼钒、铬、锰等第13页阅读书本P81页表4-1常见金属冶炼原理第14页金属回收和资源保护1、回收金属意义：（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）降低环境污染第15页

以铝为例，生产一吨原铝最少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超出一亿吨，假如照此发展下去，地球上铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。假如人类消费铝能够回收利用，只要回收利用量到达产量二分之一，每年就将降低铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源含有极为主要意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，能够节约95％以上能源消耗。你知道吗？第16页据相关资料统计，每生产一吨原铝锭需要消耗能源213．2TJ(电能约占82％)，而生产一吨再生铝合金锭所需能源消耗为5．5TJ(燃料约占80％)，仅为原铝锭生产能源消耗2．6％，优势比较显著。因为铝能够重复循环使用，从再生铝废料中再生产铝，其节能效果愈加显著。另外，再生铝生产中二氧化碳产生量和排放量与原铝生产相比，大为降低。有资料统计，再生铝生产可比用水电生产原铝降低二氧化碳排放量91%，比用燃油发电降低二氧化碳排放量97％以上，比用煤发电降低二氧化碳排放量更多，环境保护效益十分显著。

小资料第17页2、回收金属实例（1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于回收银第18页思索与交流书本P82页第19页相关网站：（中国再生金属网）